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介绍楼晓明老师与我的事业情与师生情
闵宏芳 高工 全国一级注册结构工程师 微信号 mhf441124
现在做建筑工程项目设计与管理光靠个人努力与奋斗是不够的,根据我三十多年来设计院工作与工程项目管理总结出来的体会与经验:
1:得到老师的指导与帮助:
2:学习前辈一生敬业的精神:
3:跟上时代改革发展的步伐,必须坚守发展:
下面分二个部分介绍:第一部分主要介绍同济大学“土力学与基础工程”课程教学楼晓明老师指导与帮助我解决工程项目管理中遇到困难的几件事,第二部分文章最后写了后记,介绍我的前辈赵公裘老师一生敬业的精神,因为最近看到同行某网友认为“退休前,人一生要攒最多的钱。”我认为我们更应该向前辈学习,多为国家建筑事业发展作贡献。下面分四个方面来阐述,希望能对同行们有帮助 ,讲得不对的地方请批评指正。
一:楼晓明老师的概况:
二:楼晓明老师帮助我的主要几件事:
1:受水平力基础桩的检测。
2:如何解决上海临港地区沉桩困难的问题。
三:体会与感想:
四:后记:
(一)楼晓明老师的概况:
楼晓明老师是我考结构注册到同济大学“土力学与基础工程”学科函授学习的老师,学习毕业后才知道他也是博士,后来也是2010年版“上海地基基础规范”起草人之一。我2004年上海南汇建筑设计院退休并留用,2008年离开设计院开始从事建设单位管理工程项目,担任项目总工。从那以后,我在工程项目管理中遇到困难就请教楼老师指导与帮忙,凡是请到他的,老师都会自己开车到现场来帮忙指导。
(二)楼晓明老师帮助我的主要几件事:
1:受水平力基础桩的检测:
工程概况:上海临港地区某设备基础工程,工程设计概况:工程基础桩采用钻孔灌注桩,直径600mm,C40,主筋12Ф25,桩长26m,单桩水平承载力设计值165kN,桩端持力层为⑦-1层砂质粉土。承台底标高-1.500(相对标高)。
当时我就在以上公司任工程项目总工,公司在上海临港建厂,建三栋厂房与一栋办公楼,其中一栋厂房内有一设备,设备基础采用桩基础,桩主要受水平力,受水平力基础桩施工完成后进行桩检测,作为我初次接触受水平力桩的检测,桩检测结果桩水平承载力为100kN,达不到单桩水平承载力设计值165kN,什么原因?就去请教楼老师,楼老师对工程了解清楚后,给出了如下答复:
A:设计提供的桩水平承载力设计值是基础桩与基础处于嵌固状态,而现在桩检测时桩端处于自由端。(注:当时设备基础还没有做。)
B:根据规范提供基础桩与基础处于嵌固状态桩水平承载力设计值的计算公式计算,计算的结果是处于自由端的2.6倍。但是现在施工基础桩与基础处于嵌固状态往往达不到全部。本工程桩端处于自由端的检测桩水平承载力是100kn,设计提供的桩水平承载力设计值是165kn,设计单位与老师一致认为只要施工时候把基础桩与基础处于嵌固状态做好,设计要求是可以满足的。
C:设备基础施工时设计单位与老师一起研究要求采取以下技术措施保证基础桩与基础达到嵌固:
①桩伸入基础承台200mm,桩身全部纵钢筋应锚入承台,并与柱墩下部主筋焊接。
②在桩顶周围800x800范围内设置钢筋网片,详见“附图一:桩顶配筋图”。
③ 在原桩顶下800mm设置钢筋混凝土暗梁。(即敲掉部分强度较低的混凝土,露出的钢筋与暗梁连接。)

图1 桩顶配筋图
注:对于基础桩与基础(或者桩承台)连接满足嵌固,常规的做法基础桩伸入基础一定深度(注:一般50mm-100mm),与此同时基础桩钢筋伸入基础满足钢筋锚固长度。设计单位与楼老师研究一起提出的以上基础桩与基础(或者桩承台)连接满足嵌固三项技术措施,从结构概念分析,这样做基础桩与基础满足嵌固程度更理想。
受水平力基础桩的检测还有检测点的位置选择以及如何正确确定基础桩水平承载力设计值,要了解以上详细情况,详见文章后附录一:“钻孔灌注桩与承台的连接方式和桩的水平承载力取值问题探讨”一文,2017年发表在“建筑施工”第七期刊物上。
2:如何解决上海临港地区沉桩困难的问题:
2000年以后上海临港地区逐步进入大开发,建筑工程项目越来越多,与此同时也出现了工程项目基础桩施工过程中出现沉桩困难现象,此时我又去请教楼老师,他到工程现场详情了解情况后提出如下指导意见:
⑴:2010年版上海地基基础规范有关桩基础条文,当时编制规范收集原始资料没有临港地区的资料,因为当时临港未开发,所以桩部分条文内容设计使用时仅供参考。
⑵:设计桩竖向承载力要重视原位测试数据例如:静力触探试验值,标准贯入试验值等,他建议临港工程项目估算桩竖向设计承载力不要采用查表法,要求采用静力触探计算公式,因为静力触探原位测试,标准贯力试验值真实地反映工程现场土层特征。
( 注:文章中估算桩竖向设计承载力不要采用查表法,这里要说明的查表法是通俗说法,规范里的提法是“经验系数法”)
⑶:重视施工现场实测资料,并且叫我收集好。
现在对于上海临港地区土层及设计有以下几点认识:
①:了解了上海临港地区基础桩沉桩困难的土层形成原因:文章中“临港地区”指二类地貌类型:“河口砂嘴砂岛”与“潮坪”,
因为河口砂嘴砂岛是由挟带大量泥沙下泄的长江径流与涨潮汇合在长江口形成。浅部地基土以粉性土,粉砂为主。土层含砂量大并密实,土质就硬,桩就难打。
②:读懂并且理解了上海临港地区基础桩沉桩困难工程项目勘察报告: 除了详细阅读理解文字说明外,重点看以下内容:
i:原位测试:静力触探试验,标准贯入试验等。
ii:静力触探测试成果图表“比贯入阻力曲线“
iii:静力触探测分层参数表:
iv:钻孔柱状图(主要看标准贯入击数)
与此同时必须了解与理解以下2张表格:
静力触探试验判定砂质粉土和砂土密实度
单桥静力触探ps值(mpa) |
密实度 |
ps<2.6 |
松散 |
2.6≤ps<5 |
稍密7 |
5≤ps<10 |
中密 |
ps≥10 |
密实 |
标准贯入试验判定砂质粉土和砂土密实度
标准贯入试验n值(击) |
密实度2 |
n ≤7 |
松散 |
7<n≤15 |
稍密 |
15<n≤30 |
中密 |
n>30 |
密实 |
注:以上表格是”上海岩土工程勘察规范“2012版表10.2.7与表10.3.4。
③:作者挑选了二只工程项目作比较,一只临港地区上海千隆物流有限公司新建物流仓库工程项目,另一只浦东新区航头镇上海忆联全球家居中心二期工程项目,请看以上二只工程项目勘察报告静力触探测试成果图表中ps平均值进行比较:
表一: 静力触探比贯入阻力 Ps(mpa)平均值比较表:
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4.56(14.8) |
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临港地区 |
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浦东新区航头镇 |
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注:1:文章中“临港地区”指二类地貌类型:“河口砂嘴砂岛”与“潮坪”,因为“潮坪地带使受潮流的作用浅部分分布有新近沉积的粉性土,下部土层与其相接的河口砂嘴砂岛一致。”
2:③夹粘质粉土和⑦1粉砂是“上海忆联全球家居中心二期”工程项目勘察报告里的,c1孔,②3砂质粉土和⑦1砂质粉土是上海千隆物流有限公司新建物流仓库工程项目勘察报告里的,j19孔。
3:表格中“括号里的数字是最大值”。
下面再请看以上二个工程项目勘察报告静力触探测试成果图表“比贯入阻力曲线”比较:
图表一:上海千隆物流有限公司新建物流仓库静力触探测试成果图表“比贯入阻力曲线”

图表二:上海忆联全球家居中心二期静力触探测测试成果图表“比贯入阻力曲线”

从以上二只工程项目图表比较可以了解到:
上海临港地区基础桩会出现沉桩困难工程项目的勘察报告里,主要静力触探比贯入阻力 Ps(mpa)平均值ps值比其它地方大,而且不是大一点,从上比较表中可以看到②3层大三倍左右,⑦1层大六倍左右,沉桩困难最主要是②3与⑦1这二个土层,基础桩施工反映出来的情况也是如此。
知道了以上特点,设计单位设计基础桩的时候,如果长桩分几节,那么第一节桩长选择最好穿过②3土层里ps值最大的埋深,即ps值最大埋深如果10米,那么第一节桩长选择12米-13米,并且千万不要在10米埋深地方设计接桩。
④:静力触探测试成果图表中如果静力触探值ps>16(或者n>30),基础桩施工沉桩就困难了,施工一般要求采取施工技术措施了.注:n是标准贯入试验(击数)。
⑤:上海临港地区工程项目设计基础桩进入⑦1持力层不能太深,最好按照规范要求设计:1.5-2倍桩直径.
⑥:工程项目基础桩的场地一般要处理一下,冲填土比较软.特别潮坪地带。
⑦:预制基础桩打桩设备配重一般要求桩设计极限承载力2倍以上.
从2008年到2017年期间,我根据老师的指导,在临港地区一共处理了四个工程项目沉桩困难,其中有代表性的有以下二个工程项目:
1.1工程概况:上海临港地区某工程,二层物流仓库,建筑高度24m,建筑面积28238m2,±0. 000相当于绝对标高4.700m,室外地础工程桩采用预应力钢筋混凝土管桩,桩选用国家标准图集《预应力混凝土管桩》(10G409),工程桩编号为PHC600-110-33,桩长33m,分三节,每节11m。单桩竖向抗压承载力设计值2200kN,单桩竖向极限抗压承载力4700kN,总桩数646根,基础型式为桩+承台基础。施工方法为静压,静压桩机吨位为8000kN 。在施工过程中,第三节桩普遍出现还剩2m左右长的桩无法送至桩端设计标高,也就是说再打桩要打断了。
本工程沉桩困难最后设计单位出变更单:桩长33m改为31m。
2.2工程概况:上海临港地区某工程,三层冷库与仓库,±0. 000相当于绝对标高6.050m,基础工程桩采用预应力钢筋混凝土管桩,桩选用国家标准图集《预应力混凝土管桩》(10G409),工程桩编号为PHC600--130-28,桩长28m,分二节,每节14m。单桩竖向抗压承载力设计值2000kN,单桩竖向极限抗压承载力4200kN,基础型式为桩+承台,在施工过程中,第二节桩普遍出现还剩1m左右长的桩打不下去了。
本工程沉桩困难最后勘察单位先出估算桩承载力计算参数fs变更,然后设计单位根据勘察变更再出设计变更单:桩长28m改为27m。
要详细了解以上二只工程项目沉桩困难处理情况,请看文章后附录二:“静力触探法与查表法确定预制单桩竖向承载力估算值的应用比较”。文章发表于2019年10月”工程技术”杂志上.
以上二个工程项目建成以后的项目照片见文章最后。
总结起来:出现沉桩困难工程项目处理办法:
⑴:到现场后,首先看预制桩打桩设备记录,看桩打不下去时打桩数据,再换算成桩承载力是否满足或超过设计要求。在我处理的工程项目中发现桩打不下去时候预制桩打桩设备记录数据换算成桩承载力均满足设计要求,超过的也有。
⑵:然后了解周围工程勘察报告与临近工程打桩情况,最好跟央企或者上海大院勘察报告进行比较。分折造成沉桩困难的原因是勘察原因,施工原因还是设计原因。
⑶:最好桩竖向承载力采用静力触探计算公式再估算一下(现在设计单位估算桩塾向承载力都采用查表法),估算桩竖向承载力满足设计要求否?在我处理的工程项目中桩打不下去时候当时桩的长度采用静力触探计算公式再估算,估算结果桩竖向承载力均满足设计要求。
⑷:如果分折下来是勘察问题,就与工程勘察单位协调,变更土层计算桩承载力的参数fs或者fp。
⑸:如果分折下来是施工问题,就与施工单位协调,采用施工措施。例如:调正打桩设备配重,采用引孔套打等。
⑹:如果分折下来是设计问题,就与设计单位协调,例如:桩进入持力层太深等。
⑺:最后汇总,与设计单位协调,出基础桩变更单。
根据我处理沉桩困难的经验,大部分问题出在勘察单位,特别是外省市的勘察单位,对上海临港地区土层特点不了解,加上缺乏对当地桩施工情况缺乏详细细致地调查研究,按照规范查表法估算,结果勘测报告提供的桩承载力估算值偏保守,设计单位又缺乏对勘察报告的审核,又不了解工程所在地土层的特点与桩施工的具体情况,这是造成桩施工中沉桩困难的主要原因。
建议:设计单位对于临港地区工程项目最好采用“静力触探计算公式估算桩竖向承载力。”对于习惯采用查表法计算的,首先要看勘察报告里提供的计算桩承载力参数fs(与fp)与规范表格对照,如果勘察报告提供的数据小了,一般偏保守了,如果这样应该及时反映给勘察单位找原因了,等有结果了再计算,与此同时要重视如何处理施工中沉桩困难问题并且在结构说明里要提出如何处理意见与办法。
(三):体会与感想:
1:老师的指导与帮助,不但解决了工程项目中遇到的困难,更主要的扩宽了我对结构知识的理解与使用,例如:原来设计院工作期间设计工程项目基础桩采用查表法计算,现在了解了查表法的优点与不足,明确了计算结果在运用过程中注意事项。与此同时也知道了为什么上海临港地区最好不要采用查表法,而要采用静力触探法估算桩竖向承载力。
2:设计单位与老师一起提出的处理基础桩与基础满足嵌固的三条技术措施,对我的教育是:重视构件之间的连接,而且尽量做到满足设计要求。老师处理工程的这种工匠精神一直影响着我,也是我们结构人要学习的。
3:不断学习,不断提升自己,发展是硬道理。我在想,我能够认识楼老师是一种福,如果我考结构注册不到同济大学单科函授进修,那么不会认识楼老师,我也不会取得大的进步,所以从中得到启发结构设计要做得强大,必须要跟上时代发展,坚守发展,与此同时必须要向前辈学习,向老师学习。
(四):后记:
回顾我的结构人生,与楼老师一样对我起重要作用的还有一位最值得尊重的是赵公裘老师。二十世记八十年代,国家改革开放,我当时在上海南汇建筑设计院任土建一室主任,院领导跟上时代步伐,要求走出去,跟上海华东设计院实现工程项目联合经营,我院土建一室带头,在这联合经营过程中认识了华东院教授级高工赵公裘老师。从此赵老师真正地无私指导与帮助我们南汇院,总结起来他主要的指导与帮助如下:
1:工程项目整体设计理念的启蒙:赵老师一直教导我:工程结构设计除了基础,柱,梁,板等构件正确计算外,更主要的要重视它们之间的连接与抅造措施,保证工程的整体性。与此同时,我的工程项目结构构件之间的连接详图都是他亲手帮助画的,又全面又详细。
当时南汇到市区还没有地铁,每次他来南汇都是乘公交车,这种务实精神一直影响着我。
2:工程项目设计时候不可能做到全面,必须在施工阶段经常到工地上去检查,一方面看设计是否正确,另一方面还要发现设计还没有考虑到的地方,及时补充设计。这就是现在提的动态设计法内容之一。
3:老师退休后跟我说“回顾一生做的好工程,真正满意的没有几个”,他希望我一生多做出一些好工程。老师退休及退休后一直住在单位分的70多平方米左右住宅房内。老师一生敬业的精神一直影响着我,我也一直在学习与努力。
要了能赵老师与我的详情,见下附录三:“如何实施整体结构理念”。文章发布于2020年9月1“土木吧”网站.
现在想想我真幸福,在我结构人生中遇到了赵老师与楼老师,增强了我的结构设计与管理的能力,一生中真正地为建设单位做了几个好项目,现在每次回想起来特别路过看到这些与老师一起努力过的项目心里特别高兴与自豪,为什么?因为这里,老师与我一起克服难题奋斗过,而且经过多年的项目经营证明我们成功了。
一代传一代。二位老师的指导与帮助都是无私的,他们的敬业精神与无私教导精神值得继承与发扬,我一直在学习,也同样对待我自己与我的学生,也希望优良的老师与学生之间事业情师生情永远传承下去。
下面请看二张老师与我在临港地区处理过工程项目的沉桩困难建成以后的工程照片:


以上文章献给我的楼晓明老师,感谢他的无私指导与帮助!我会永远记住我们之间的事业情与师生情!
附录一:“钻孔灌注桩与承台的连接方式和桩的水平承载力取值问 题探讨”:文章发表于2017年7期”建筑施工”杂志上.
附录二:“静力触探法与查表法确定预制单桩竖向承载力估算值的应用比较”:文章发表于2019年10月”工程技术”杂志上.
附录三:”如何实施整体结构理念”:文章发布于2020年9月1”土木吧”网站.


